Dotychczasowa astrobiologiczna doktryna “podążaj za wodą” dominowała w badaniach nad życiem pozaziemskim. Naukowcy skupiali się na planetach o umiarkowanych temperaturach z grubą atmosferą, gdzie woda może istnieć w stanie ciekłym. To naturalne spojrzenie, bo na Ziemi woda jest medium, w którym zachodzą wszystkie znane nam procesy życiowe.
Jednak nowa publikacja zespołu prof. Sary Seager z MIT, opublikowana w renomowanym „PNAS”, sugeruje dogłębne poszerzenie tego podejścia.
Ciecze jonowe – tajemnicze „ciekłe sole” prorokują życie w nieoczekiwanych miejscach
Ciecze jonowe to mieszanki jonów – substancje, które pozostają ciekłe nawet w wysokiej temperaturze i ekstremalnie niskim ciśnieniu, praktycznie bliskim próżni. Eksperymenty wykazały, że takie ciecze mogą powstawać z łatwo dostępnych surowców na innych planetach – na przykład kwasu siarkowego i organicznych związków azotu – a co za tym idzie, mogą stanowić potencjalne środowisko dla życia na gorących planetach o bardzo cienkiej lub nawet braku atmosfery.
CYNICZNYM OKIEM: Przez lata ograniczaliśmy wizję życia do niezbędnego odpoczynku na wodnym basenie, podczas gdy natura mogła już dawno wynaleźć swoje “ciekłe sole” – niewidzialne mikroekosystemy gotowe do rozkwitu tam, gdzie ludzka wyobraźnia jeszcze nie doszła.
Koncepcja „pierwotnej zupy” kojarzy nam się z życiem powstającym w wodzie, gdzie swobodny ruch cząsteczek umożliwia reakcje chemiczne. Jednak nie każda ciecz musi być wodą. Woda ma charakterystyczną cechę częściowej dysocjacji, powstają jony H⁺ i OH⁻, ale większość molekuł pozostaje neutralna.
W przeciwieństwie do niej, ciecze jonowe składają się wyłącznie z jonów, co czyni je zupełnie odmiennym środowiskiem – mogą to być choćby ciekawe sole, które pomimo ekstremalnych warunków mogą podtrzymywać reakcje biologiczne.
W chemii przemysłowej ciecze jonowe stosowane są do produkcji baterii, leków i innych zaawansowanych technologii. Co ciekawe, niektóre enzymy i białka produkowane przez organizmy są stabilne właśnie w takich środowiskach.
W przyrodzie możemy znaleźć tropy: ciecze takie wytwarzają mrówki pewnych gatunków. Dr Janusz Pętkowski z Politechniki Wrocławskiej wskazuje na potencjał cieczejonowych cieczy jako naturalnych ochron przed wysychaniem u roślin pustynnych.
Kosmiczna perspektywa – Wenus i poza nią
Dr Pętkowski jest wiceszefem projektu MIT-Morning Star Missions to Venus, serii planowanych prywatnych misji badawczych. Atmosfera Wenus jest bogata w kwas siarkowy, który naturalnie może tworzyć właśnie takie cieplejonowe środowiska.
Eksperymenty pokazują, że po odparowaniu nadmiaru kwasu pozostaje stabilna ciecz jonowa, zdolna do podtrzymania związków organicznych. Ponadto, ciecz jonowa może gromadzić się nie tylko na Wenus, ale także na innych skalistych planetach, nawet tych z cienką lub bez atmosfery, np. w szczelinach skalnych czy pod ochroną pola magnetycznego.
CYNICZNYM OKIEM: Rzucanie wszystkich jajek do jednego, wodnego koszyka było wygodne, ale krótkowzroczne. Może na obcych światach życie gra według innych reguł – bardziej wytrzymałych, nieoczywistych i kompletnie nieprzystających do naszych komfortowych, ziemskich schematów?
Odkrycie tych ciekłych jonów znakomicie poszerza pojęcie o „planecie nadającej się do życia”. Już nie tylko Ziemia czy Mars o umiarkowanym klimacie, ale też bardziej ekstremalne, pozbawione wody lub bardzo gorące ciała niebieskie mogą kryć życie – wystarczy, że obecne będą stabilne, jonowe mikrośrodowiska.
Przyszłość poszukiwań życia poza Ziemią
Astrobiolodzy, zamiast narzucać ziemskie wzorce i definicje, powinni być otwarci na nowe możliwości i formy życia. Powtarzanie «follow the water» może nas zamykać, a to właśnie świat potrzebuje poszerzenia horyzontów.
Jak przestrzega dr Pętkowski: „Bądźmy gotowi na to, że życie na innych planetach może być zupełnie niepodobne do tego, jakie znamy – tak w Układzie Słonecznym, jak i poza nim.”
„Ciekła sól” w formie cieczy jonowej to innowacyjna, jeszcze nie do końca odkryta ścieżka do życia poza wodą. Otwiera nam to drzwi do zrozumienia, w jaki sposób życie może rozkwitać w najbardziej nieoczekiwanych i ekstremalnych okolicznościach wszechświata.
W obliczu eksploracji Wenus i dalszych misji kosmicznych, badania te przełamują schematy, wskazując że przyszłość astrobiologii nie musi być wodna – może być jonowa, stabilna, trwała i choć na pierwszy rzut oka obca, w gruncie rzeczy równie fascynująca.
